Galaxy Simulator - 星系模拟游戏

这是一个基于虚幻引擎5.7的星系模拟游戏,玩家可以创建和管理各种天体,包括恒星、行星、卫星和小行星。游戏支持自定义星体的物理属性、轨道参数和视觉效果。

• 天体类型:

  • 恒星 (Star) - 带有光源效果
  • 行星 (Planet)
  • 卫星 (Moon)
  • 小行星 (Asteroid)

• 可自定义属性:

  • 质量 (Mass)
  • 半径 (Radius)
  • 材质类型 (岩石、冰、熔岩、气态、沙漠、海洋)
  • 名称

使用开普勒轨道参数实现真实的天体运动:

• 半长轴 (Semi-Major Axis)
• 离心率 (Eccentricity)
• 轨道倾角 (Inclination)
• 近日点幅角 (Argument of Periapsis)
• 升交点经度 (Longitude of Ascending Node)
• 轨道周期 (Orbital Period)
• 时间缩放功能

• 管理所有天体
• 可选的N体引力模拟
• 动态添加/删除天体
• 预设太阳系创建功能

• 自由相机移动 (WASD键)
• 相机升降 (E/Q键)
• 鼠标控制视角
• 鼠标滚轮缩放
• 点击选择天体

1. ACelestialBody (CelestialBody.h/cpp)

   • 所有天体的基类
   • 包含物理属性、视觉组件和引力计算

2. AStar (Star.h/cpp)

   • 恒星类,继承自ACelestialBody
   • 包含光源组件和发光效果

3. UOrbitComponent (OrbitComponent.h/cpp)

   • 轨道运动组件
   • 实现开普勒轨道运动
   • 可视化轨道路径

4. AGalaxyManager (GalaxyManager.h/cpp)

   • 星系管理器
   • 管理所有天体及其交互
   • 提供创建、删除天体的接口

5. AGalaxyPlayerController (GalaxyPlayerController.h/cpp)

   • 玩家控制器
   • 处理输入和UI交互
   • 管理天体选择和编辑

6. AGalaxyCameraPawn (GalaxyCameraPawn.h/cpp)

   • 自由相机Pawn
   • 用于在3D空间中自由观察星系

7. AGalaxyGameMode (GalaxyGameMode.h/cpp)

   • 游戏模式
   • 设置默认的Pawn和控制器

1. 编译项目:

   • 在VS Code中运行任务: "GalaxySimulatorEditor Win64 Development Build"
   • 或在Visual Studio中编译项目

2. 打开虚幻编辑器:

   • 打开 GalaxySimulator.uproject

3. 创建星系场景:

   • 在关卡中放置 GalaxyManager Actor
   • 可选:在蓝图中调用 CreateSolarSystem() 创建示例太阳系

4. 添加天体:

   • 通过蓝图或C++代码调用 GalaxyManager->SpawnCelestialBody()
   • 设置天体属性 (质量、半径、材质类型等)
   • 为天体添加 OrbitComponent 并设置轨道参数

5. 配置轨道:

   • 设置 ParentBody 指向要围绕运行的天体
   • 调整轨道参数 (半长轴、离心率等)
   • 启用 bEnableOrbit 开始轨道运动
   • 调整 TimeScale 加速或减速模拟

• W/S: 前后移动相机
• A/D: 左右移动相机
• E/Q: 升降相机
• 鼠标移动: 旋转视角 (按住鼠标右键)
• 鼠标滚轮: 缩放
• 左键点击: 选择天体
• 右键点击: 取消选择

所有核心类都标记为 BlueprintType 和 BlueprintCallable,可以在蓝图中使用:

1. 创建天体蓝图:

   • 从 CelestialBody 或 Star 派生蓝图
   • 自定义材质和视觉效果
   • 设置默认属性值

2. 创建UI蓝图:

   • 创建UMG Widget继承自UserWidget
   • 绑定到 GalaxyPlayerController->MainUIWidgetClass
   • 调用控制器函数操作天体

3. 自定义游戏模式:

   • 从 GalaxyGameMode 派生蓝图
   • 在Project Settings中设置为默认游戏模式

1. 视觉效果:

   • 为不同材质类型创建专门的材质
   • 添加大气效果
   • 添加行星环、云层等

2. 物理模拟:

   • 实现更精确的引力计算
   • 添加碰撞检测
   • 实现潮汐锁定效果

3. UI功能:

   • 创建天体编辑面板
   • 添加时间控制UI (暂停、加速、减速)
   • 显示轨道信息和统计数据
   • 添加预设场景选择器

4. 游戏性:

   • 添加任务系统
   • 实现稳定轨道挑战
   • 添加资源管理
   • 多人协作模式

5. 性能优化:

   • 实现LOD系统
   • 优化远距离天体渲染
   • 使用实例化渲染大量小行星

GalaxySimulator/
├── Source/GalaxySimulator/
│   ├── CelestialBody.h/cpp          # 基础天体类
│   ├── Star.h/cpp                   # 恒星类
│   ├── OrbitComponent.h/cpp         # 轨道组件
│   ├── GalaxyManager.h/cpp          # 星系管理器
│   ├── GalaxyPlayerController.h/cpp # 玩家控制器
│   ├── GalaxyCameraPawn.h/cpp       # 相机Pawn
│   ├── GalaxyGameMode.h/cpp         # 游戏模式
│   └── GalaxySimulator.Build.cs     # 模块构建配置
├── Config/
│   ├── DefaultEngine.ini            # 引擎配置
│   ├── DefaultGame.ini              # 游戏配置
│   └── DefaultInput.ini             # 输入配置
└── Content/                         # 蓝图和资源目录

使用开普勒轨道方程计算天体位置:

• r = a(1-e²)/(1+e·cos(θ))
• 其中 a=半长轴, e=离心率, θ=真近点角

使用牛顿万有引力公式:

• F = G·(m₁·m₂)/r²
• 可通过 bEnableGravitySimulation 启用N体模拟

• 虚幻引擎单位: 厘米
• 游戏中: 1000千米 = 100虚幻单位 (可调整)
• 使用右手坐标系

1. 轨道可视化:

   • 启用 OrbitComponent->bDrawOrbitPath 查看轨道
   • 调整 OrbitSegments 改变轨道线段数

2. 日志输出:

   • 使用 UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("...")) 调试
   • 查看Output Log窗口

3. 性能监控:

   • 使用 stat FPS 查看帧率
   • 使用 stat Unit 查看性能统计

Q: 天体不移动? A: 检查 OrbitComponent 的 bEnableOrbit 是否为true,以及是否设置了 ParentBody

Q: 轨道路径不显示? A: 确保 bDrawOrbitPath 为true,并且在Play模式下运行

Q: 相机控制不响应? A: 检查 DefaultInput.ini 是否正确配置了输入绑定

Q: 如何加快模拟速度? A: 增加 OrbitComponent->TimeScale 或 GalaxyManager->SimulationSpeed

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1. 创建示例地图和预设场景
2. 实现完整的UI系统
3. 添加保存/加载功能
4. 创建教程关卡
5. 优化性能和内存使用